在生物工艺中,核酸酶的主要作用是高效消化宿主细胞DNA(HCD),并将其分解成足够小的片段,以便在下游纯化过程中去除。虽然大多数核酸酶可以在生理盐条件下高效地将裸DNA降解成微小片段,比如Benzonase和SANs都可以把dsDNA分解成小于8nt的寡核苷酸链,但实际生产中的核酸污染情况更加复杂。HCD通常以染色质形式存在,与细胞裂解碎片、病毒颗粒等结合在一起,影响核酸酶的识别及剪切。因此,HCD去除的关键在于——核酸酶如何在复杂的生产体系中识别并剪切HCD。宿主细胞DNA主要以染色质形态存在,其中组蛋白通过离子作用及疏水作用与DNA紧密结合;浙江M-SAN HQ中盐核酸酶70950-150

宿主细胞DNA残留的担忧是基于致ai风险理论,特别是生产细胞系所包含的致ai序列,比如较常见腺病毒基因E1A和E1B(HEK293, PerC.6 和CAP 细胞系),人乳tou瘤病毒E6和E7基因(HeLa细胞系)等。当使用致ai细胞系生产AAV时,下游纯化须尽可能减少残留DNA。工业上一般使用核酸酶分解残留DNA,普遍认为小于200 bp的DNA片段可有效降低致ai风险。宿主细胞蛋白残留与免疫原性、炎症或过敏性休克有关。尽管与非人类的生产原料相比(非人类细胞系如BHK21或昆虫细胞,以及辅助病毒如HSV、腺病毒、杆状病毒),人类细胞免疫原性比较弱。浙江生理盐条件中盐核酸酶70950M-SAN HQ中盐核酸酶终产品经过0.22µm过滤;

跟其他类型的核酸酶一样,SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶的灭活方法有很多,分为可逆灭活及不可逆灭活。金属离子螯合剂如EDTA会可逆抑制两者的活性,加入的EDTA浓度一般是溶液中Mg2+浓度的2倍左右即可完全抑制活性;后续补加过量的Mg2+即可恢复核酸酶活性。加热、还原剂(如DTT)、咪唑、甘油及表面活性剂(如高于15%浓度的Triton X-100、SDS、尿素等)等都可以使其不可逆失活。在生物工艺流程,需要结合上下游应用需要选择合适的方法去除或灭活核酸酶。
ArcticZymes Technologies有两条产品线,分别针对分子诊断和生物药物生产两个领域。在分子诊断领域,产品有虾碱酶(SAP)、UNG酶、等温扩增酶(IsoPol)、连接酶、蛋白酶、内切核酸酶及外切核酸酶等,涉及核酸抽提、扩增及测序等应用。在生物药物生产领域,全球创新的盐活性核酸酶(Salt Active Nucleases, SANs)系列产品以其独特优势,在细胞基因药物及RNA药物生产中表现出更好的性能。其中,盐活性核酸酶SANs系列产品包含两款产品,分别是SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶;两款酶的差别在于发挥酶活的盐浓度范围分别是生理盐浓度范围和400-600mM高盐浓度范围。US FDA指南要求:重组biologics终产品中,核酸杂质含量低于10ng/dose。

除了获得载体的滴度及产量,生产慢病毒更关心的指标主要是各种污染物的去除。总DNA污染的去除百分比在99.1-99.84%,总蛋白污染物的去除百分比在99.85-99.9%。针对宿主细胞的DNA(HCD)及蛋白(HCP),有报道其去除百分比分别为99.8%和99.4%。因为不仅残存的DNA可能是个问题,而且DNA的大小以及由此引起的可能转移整个有功能的开放阅读框也是问题,因此监管机构对残存DNA污染的分子量上限的要求越来越高。例如,FDA的指南‘生产用于传染病适应症的病毒疫苗的细胞基质和其他生物材料的特性和鉴定’中说明,残留的细胞宿主的DNA片段不能超过一个功能基因的长度,估计在200bp左右。M-SAN HQ中盐核酸酶在细胞培养盐浓度下具有较高活性,缩短酶切时间、得到更短DNA片段;海南生理盐条件中盐核酸酶70950-160
ArcticZymes的产品开发、生产、销售和营销过程均通过ISO13485质量标准的认证。浙江M-SAN HQ中盐核酸酶70950-150
病毒载体作为细胞药物生产的关键原材料,直接关系到细胞产品质量。载体质量的控制和工艺稳定性和批间一致性都是关系到产品能否产业化的关键。在生产纯化过程中,需要去除上游过程中的培养基成分、诱导剂、宿主蛋白和核酸等杂质,但是由于逆转录病毒颗粒比较大,高异质表面糖蛋白,而且活性易于受剪切影响,对下游纯化提出了巨大的挑战。目前病毒载体纯化方法包括超速离心、离子交换层析、分子排阻层析、亲和层析、渗滤等。各种方法各有利弊,就产业化而言,离子交换纯化效果比较好,条件易于摸索,易于规模放大。浙江M-SAN HQ中盐核酸酶70950-150
Medium-Salt Active Nuclease High Quality (M-SAN HQ
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